CHƯƠNG 5: HỆ THỐNG KHAI THÁC VÀ ĐỒNG BỘ THIẾT BỊ
5.2. LỰA CHỌN ĐỒNG BỘ THIẾT BỊ
Đồng bộ thiết bị sử dụng trên mỏ lộ thiên là thiết bị được sử dụng để hoàn thành các quá trình sản xuất trên mỏ lộ thiên và chúng phải phù hợp với nhau về năng suất và các thông số làm việc (các thiết bị phải ăn khớp nhịp nhàng với nhau giữa các khâu để đạt năng suất cao nhất). Đồng bộ thiết bị được thể hiện qua:
Mối quan hệ đồng bộ giữa thiết bị xúc với thiết bị vận tải.
Mối quan hệ đồng bộ giữa thiết bị vận tải và thải.
Mối quan hệ đồng bộ giữa máy khoan với thiết bị xúc bốc, vận tải, nghiền sàng.
5.2.1 Đồng bộ thiết bị theo điều kiện tự nhiên
Đồng bộ về điều kiện tự nhiên có nghĩa là từ điều kiện địa hình, điều kiện thủy văn và địa chất công trình, thế nằm của vỉa quặng hay loại hình khoáng sản mà có sự cân nhắc lựa chọn các thiết bị sao cho phù hợp. Để có sự đồng bộ về điều kiện tự nhiên cần có sự so sánh, phân tích đánh giá để có cái nhìn tổng quát từ đây mới lựa chọn đồng bộ theo điều kiện kỹ thuật. Cũng có khi đúc rút từ những kinh nghiệm của những mỏ tương tự. Những nguyên tắc cơ bản đối với việc lựa chọn đồng bộ thiết bị là:
+ Kết cấu của đồng bộ lựa chọn phải phù hợp với tính chất cơ lý của đất đá mỏ (độ cứng, độ kết dính, trạng thái cấu trúc...), điều kiện thế nằm của vỉa quặng, khoáng sản (chiều dày, góc dốc, cấu trúc thân quặng...), thời tiết khí hậu và địa hình khu vực.
+ Kết cấu của đồng bộ lựa chọn phải tương ứng với kích thước của khai trường, quy mô sản xuất và thời gian tồn tại của mỏ.
+ Số lượng và chủng loại thiết bị trong đồng bộ càng ít, công suất của thiết bị càng cao thì làm việc càng hiệu quả.
+ Các thiết bị làm việc trong từng công đoạn và trong toàn bộ dây chuyền sản xuất phải có sự phù hợp nhau về thông số làm việc, năng suất và số lượng.
Với những thiết bị hay hỏng hóc phải có hệ số dự trữ cao để không làm ngưng trệ toàn dây chuyền. Tổng năng suất của đồng bộ phải đáp ứng năng suất của mỏ.
+ Đồng bộ thiết bị phải chọn sao cho chi phí lao động trong các khâu sản xuất chính và phụ là ít nhất và không làm phát sinh các công tác phụ
+ Khi chọn đồng bộ phải quan tâm đến giá thành thiết bị, khối lượng đầu tư cơ bản và khả năng cung cấp nguyên, nhiên liệu, khả năng sửa chữa thiết bị.
+ Trong mọi trường hợp, đồng bộ thiết bị được sử dụng phải đảm bảo an toàn, làm việc chắc chắn, ít gây ô nhiễm môi trường và không ảnh hưởng tới các ngành kinh tế khác.
- Phân tích lựa chọn đồng bộ điều kiện tự nhiên đối với điều kiện cụ thể tại mỏ đá núi Lũ Mía, xã Yên Lâm ta có phân tích như sau:
+ Mỏ có địa hình núi đá, ranh giới mỏ nằm ở sườn núi. Xung quanh ranh giới mỏ có các đơn vị khai thác khác nên việc xây dựng tuyến đường vận tải lên tận đỉnh núi là rất khó khăn và tốn kém nên chọn HTKT hiệu quả là HTKT lớp xiên, vận tải tự chảy để khoáng sản có thể tự lăn, trượt xuống phía dưới.
+ Công suất khai thác nhỏ, địa hình đường xá khó khăn nên lựa chọn các dòng xe ô tô có tải trọng phù hợp với công suất khai thác, thi công đường
+ Khoáng sản của mỏ là đá vôi có độ giòn cao, ưu tiên lựa chọn phương pháp phá vỡ đá bằng phương pháp nổ mìn, do mỏ có thể tận thu đá cứng liền khối làm đá ốp lát có giá trị cao hơn đá làm vật liệu xây dựng, nên lựa chọn kính lỗ khoan nhỏ, giảm ảnh hưởng sấu tới tính liền khối.
+ Khu chế biến sản phẩm gần khu khai thác lựa chọn vận tải ngoài mỏ là ô tô.
5.2.2 Đồng bộ thiết bị mỏ theo điều kiện kỹ thuật
- Điều kiện sản xuất của mỏ đá núi Lũ Mía, xã Yên Lâm như sau:
+ Công suất khai thác hàng năm của mỏ là: 30.000 m3/năm, trong đó Công suất khai thác đá VLXDTT: 27.600 m3/năm,
Công suất khai thác đá làm đá khối, đá ốp lát: 2.400 m3/năm.
- Tính chất cơ lý của đá:
+Khối lượng thể tích tự nhiên : γ =2,71 tấn/m3 + Cường độ kháng nén trung bình : σn =880 KG/cm2 + Cường độ kháng kéo trung bình : σc =128 KG/cm2
+ Hệ số kiên cố trung bình (theo M.M. Prôtôdiakônôp): f ≈ 7
Ta có thể chọn đồng bộ thiết bị như sau:
5.2.3. Lựa chọn thiết bị khoan:
Khoan là một khâu trong khâu khoan-nổ mìn làm tơi đất đá, lựa chọn chủng loại máy khoan tuỳ thuộc vào tính chất cơ lý của đất đá- đặc trưng là mức độ khó khoan PK được xác định theo công thức thực nghiệm.
PK =0,007(n+c)+0,7 = 0,007.(880+128,3) + 0,7.2,71 = 8,9 (5.5)
Trong đó: - trọng lượng thể tích của đất đá, tấn/m3; n,c - giới hạn bền nén, bền cắt của đất đá trong khối, KG/cm2 .
Từ đó cho thấy đất đá mỏ thuộc loại có độ khó khoan trung bình. Có thể sử dụng các loại máy khoan đập ϕ từ 76 -120 mm.
Sử dụng máy khoan có tính đặc tính chuyển động và tác dụng vào đất đá là đập đối với những loại đá giòn là hợp lý, chiều sâu khoan: 10m (có thể thay đổi phụ thuộc vào chất lượng khối đá), đường kính lỗ khoan mũi khoan từ 76 ÷ 105mm. Với yêu cầu của công nghệ khoan như trên hiện tại mỏ sử dụng máy khoan BMK4 đáp ứng được với các tiêu chí lựa chọn.
Chi tiết số lượng thiết bị được thể hiện tại chương 7.
5.2.4. Lựa chọn thiết bị xúc:
- Căn cứ vào loại hình khoáng sản là đá vật liệu xây dựng có độ cứng cao nên không thể xúc trực tiếp bằng máy xúc mà phải qua khâu chuẩn bị đất đá bằng khoan nổ mìn, việc xúc đá qua nổ mìn được thực hiện chủ yếu bằng máy xúc thủy lực gầu ngược, căn cứ vào sản lượng mỏ, thông số hệ thống khai thác máy xúc được chọn phải phủ hợp với thông số hệ thống khai thác và đảm bảo đáp ứng được yêu cầu về công suất khai thác mỏ.
- Hiện tại công ty đã và đang sử dụng loại máy xúc là:
+ Hitachi EX150 dung tích gầu là E = 0,7 m3 + KomatsuPC200 dung tích gầu là E = 0,9 m3
Chi tiết số lượng thiết bị được thể hiện tại chương 8.
5.2.5. Lựa chọn thiết bị vận tải:
Việc lựa chọn thiết bị vận tải trong mối quan hệ với đồng bộ thiết bị cần phải dựa trên các yêu cầu như tính chất cơ lý của đất đá, mối quan hệ giữa thiết bị xúc- vận tải, cung độ vận tải.
- Căn cứ vào địa hình mỏ là núi đá vôi, địa hình chênh, cắt phức tạp, cung độ vận chuyển ngắn, loại hàng hóa vận chuyển là đá vôi qua nổ mìn với nhiều kích thước khác nhau nên thiết bị vận tải hợp lý là ô tô.
- Căn cứ vào thiết bị xúc bốc là máy xúc nên thiết bị vận tải hợp lý phối hợp với máy xúc là ô tô.
Qua phân tích trên để đảm bảo tính cơ động, điều hoà được khâu vận tải trong quá trình khai thác, khắc phục được điều kiện điạ hình phức tạp thì sử dụng hình thức vận tải bằng ô tô tự đổ để vận tải đá vật liệu xây dựng tới trạm nghiền.
a, Lựa chọn ô tô:
Mối quan hệ giữa thiết bị xúc- vận tải thể hiện qua công thức sau:
q0 = (4,5.E + a) .√3 L , (5.6)
Trong đó: q0 - Tải trọng ôtô, tấn; E - Dung tích gầu xúc, m3. a - Hệ số phụ thuộc vào dung tích gầu xúc, với E < 4 m3 thì a =2
Với máy xúc dự kiến sử dụng là PC200 dung tích gầu 0,9 m3, quãng đường vận chuyển dài 500m, tính được tải trọng phù hợp là q = 4,5 tấn.
Đồ án lựa chọn loại ô tô là ô tô Hoa Mai tự đổ 5 tấn, hiện tại mỏ đang 03 chiếc ô tô tự đổ Cửu Long loại 8 tấn, tuy nhiên do chưa phù hợp về đồng bộ thiết bị nên đồ án chọn loại ô tô mà mỏ đã có là ô tô Hoa Mai tự đổ 5 tấn. Chi tiết số lượng thiết bị được thể hiện tại chương 9.
CHƯƠNG 6: SẢN LƯỢNG MỎ